അധികം താമസിയാതെ, സുഹായ്‌ക്കും മക്കാവോയ്‌ക്കുമിടയിൽ ഹെങ്‌കിൻ്റെ സംയുക്ത വികസനത്തിനായുള്ള മധ്യവർഷ ഉത്തരക്കടലാസ് സാവധാനത്തിൽ വികസിച്ചു. ക്രോസ്-ബോർഡർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിലൊന്ന് ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. മക്കാവോ മുതൽ ഹെങ്‌കിൻ വരെയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവർ ഇൻ്റർകണക്ഷനും റിസോഴ്‌സ് ഷെയറിംഗും സാക്ഷാത്കരിക്കാനും ഒരു വിവര ചാനൽ നിർമ്മിക്കാനും ഇത് സുഹായ്, മക്കാവോ എന്നിവയിലൂടെ കടന്നുപോയി. താമസക്കാർക്ക് ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സാമ്പത്തിക വികസനവും മികച്ച ആശയവിനിമയ സേവനങ്ങളും ഉറപ്പാക്കുന്നതിനായി "ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻ കോപ്പർ ബാക്ക്" ഓൾ-ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ നെറ്റ്‌വർക്കിൻ്റെ നവീകരണവും രൂപാന്തരീകരണ പദ്ധതിയും ഷാങ്ഹായ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു.
ഇൻ്റർനെറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസത്തോടെ, ഇൻ്റർനെറ്റ് ട്രാഫിക്കിനായുള്ള ഉപയോക്താക്കളുടെ ആവശ്യം അനുദിനം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിൻ്റെ ശേഷി എങ്ങനെ മെച്ചപ്പെടുത്താം എന്നത് അടിയന്തിരമായി പരിഹരിക്കേണ്ട ഒരു പ്രശ്നമായി മാറി.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജി പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടതിനുശേഷം, അത് ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക മേഖലകളിലും സമൂഹത്തിലും വലിയ മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നു. ലേസർ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഒരു പ്രധാന പ്രയോഗമെന്ന നിലയിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ലേസർ ഇൻഫർമേഷൻ ടെക്നോളജി ആധുനിക ആശയവിനിമയ ശൃംഖലയുടെ ചട്ടക്കൂട് നിർമ്മിക്കുകയും വിവര കൈമാറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമായി മാറുകയും ചെയ്തു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജി നിലവിലെ ഇൻ്റർനെറ്റ് ലോകത്തെ ഒരു പ്രധാന വാഹക ശക്തിയാണ്, കൂടാതെ ഇത് വിവര യുഗത്തിലെ പ്രധാന സാങ്കേതിക വിദ്യകളിൽ ഒന്നാണ്.
ഇൻ്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്‌സ്, ബിഗ് ഡാറ്റ, വെർച്വൽ റിയാലിറ്റി, ആർട്ടിഫിഷ്യൽ ഇൻ്റലിജൻസ് (AI), അഞ്ചാം തലമുറ മൊബൈൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് (5G), മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ എന്നിങ്ങനെ ഉയർന്നുവരുന്ന വിവിധ സാങ്കേതിക വിദ്യകളുടെ തുടർച്ചയായ ആവിർഭാവത്തോടെ, വിവര കൈമാറ്റത്തിലും പ്രക്ഷേപണത്തിലും ഉയർന്ന ആവശ്യങ്ങൾ ഉയർന്നുവരുന്നു. 2019-ൽ Cisco പുറത്തുവിട്ട ഗവേഷണ ഡാറ്റ അനുസരിച്ച്, ആഗോള വാർഷിക IP ട്രാഫിക് 2017-ൽ 1.5ZB (1ZB=1021B) എന്നതിൽ നിന്ന് 2022-ൽ 4.8ZB ആയി വർദ്ധിക്കും, 26% സംയുക്ത വാർഷിക വളർച്ചാ നിരക്ക്. ഉയർന്ന ട്രാഫിക്കിൻ്റെ വളർച്ചാ പ്രവണതയെ അഭിമുഖീകരിക്കുമ്പോൾ, ആശയവിനിമയ ശൃംഖലയുടെ ഏറ്റവും നട്ടെല്ലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, അപ്‌ഗ്രേഡ് ചെയ്യാനുള്ള കടുത്ത സമ്മർദ്ദത്തിലാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയുടെ മുഖ്യധാരാ വികസന ദിശയായിരിക്കും അതിവേഗ, വലിയ ശേഷിയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളും നെറ്റ്‌വർക്കുകളും.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയുടെ വികസന ചരിത്രവും ഗവേഷണ നിലയും
1958-ൽ ആർതർ ഷോലോയും ചാൾസ് ടൗൺസും ചേർന്ന് ലേസറുകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് കണ്ടെത്തിയതിനെ തുടർന്ന് 1960-ൽ ആദ്യത്തെ റൂബി ലേസർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. തുടർന്ന്, 1970-ൽ, ഊഷ്മാവിൽ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുന്ന ആദ്യത്തെ AlGaAs അർദ്ധചാലക ലേസർ വിജയകരമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, 1977-ൽ. അർദ്ധചാലക ലേസർ പ്രായോഗിക പരിതസ്ഥിതിയിൽ പതിനായിരക്കണക്കിന് മണിക്കൂർ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് തിരിച്ചറിഞ്ഞു.
ഇതുവരെ, ലേസറുകൾക്ക് വാണിജ്യ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിനുള്ള മുൻവ്യവസ്ഥകൾ ഉണ്ട്. ലേസർ കണ്ടുപിടിച്ചതിൻ്റെ തുടക്കം മുതൽ, ആശയവിനിമയ മേഖലയിൽ അതിൻ്റെ പ്രധാന സാധ്യതയുള്ള പ്രയോഗം കണ്ടുപിടുത്തക്കാർ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. എന്നിരുന്നാലും, ലേസർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ വ്യക്തമായ രണ്ട് പോരായ്മകളുണ്ട്: ഒന്ന്, ലേസർ ബീമിൻ്റെ വ്യതിചലനം മൂലം വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം നഷ്ടപ്പെടും; മറ്റൊന്ന്, അന്തരീക്ഷ പരിതസ്ഥിതിയിലെ പ്രയോഗം കാലാവസ്ഥാ സാഹചര്യങ്ങളിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നത് പോലെയുള്ള പ്രയോഗ പരിതസ്ഥിതിയാൽ ഇത് വളരെയധികം ബാധിക്കുന്നു എന്നതാണ്. അതിനാൽ, ലേസർ ആശയവിനിമയത്തിന്, അനുയോജ്യമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡ് വളരെ പ്രധാനമാണ്.
ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ നോബൽ സമ്മാന ജേതാവായ ഡോ. കാവോ കുങ് നിർദ്ദേശിച്ച ആശയവിനിമയത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ, തരംഗഗൈഡുകൾക്കുള്ള ലേസർ ആശയവിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നു. ഗ്ലാസ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിൻ്റെ റെയ്‌ലീ സ്‌കാറ്ററിംഗ് നഷ്ടം വളരെ കുറവായിരിക്കുമെന്നും (20 dB/km-ൽ താഴെ) ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിലെ വൈദ്യുതി നഷ്ടം പ്രധാനമായും ഗ്ലാസ് വസ്തുക്കളിലെ മാലിന്യങ്ങൾ പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലൂടെയാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, അതിനാൽ മെറ്റീരിയൽ ശുദ്ധീകരണമാണ് പ്രധാനം. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള കീ, മികച്ച ആശയവിനിമയ പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നതിന് സിംഗിൾ-മോഡ് ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രധാനമാണെന്നും ചൂണ്ടിക്കാട്ടി.
1970-ൽ, കോർണിംഗ് ഗ്ലാസ് കമ്പനി, ഡോ. കാവോയുടെ ശുദ്ധീകരണ നിർദ്ദേശമനുസരിച്ച് ഏകദേശം 20dB/km നഷ്‌ടമുള്ള ക്വാർട്സ് അധിഷ്ഠിത മൾട്ടിമോഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. തുടർച്ചയായ ഗവേഷണത്തിനും വികസനത്തിനും ശേഷം, ക്വാർട്സ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ നാരുകളുടെ നഷ്ടം സൈദ്ധാന്തിക പരിധിയെ സമീപിച്ചു. ഇതുവരെ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിൻ്റെ വ്യവസ്ഥകൾ പൂർണ്ണമായി തൃപ്തിപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
ആദ്യകാല ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സംവിധാനങ്ങളെല്ലാം നേരിട്ടുള്ള കണ്ടെത്തൽ സ്വീകരിക്കുന്ന രീതിയാണ് സ്വീകരിച്ചിരുന്നത്. താരതമ്യേന ലളിതമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയ രീതിയാണിത്. PD ഒരു സ്ക്വയർ ലോ ഡിറ്റക്ടറാണ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിൻ്റെ തീവ്രത മാത്രമേ കണ്ടെത്താൻ കഴിയൂ. ഈ നേരിട്ടുള്ള കണ്ടെത്തൽ സ്വീകരിക്കുന്ന രീതി 1970-കളിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ആദ്യ തലമുറ മുതൽ 1990-കളുടെ ആരംഭം വരെ തുടർന്നു.
ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്തിൽ സ്പെക്ട്രം വിനിയോഗം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ രണ്ട് വശങ്ങളിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കേണ്ടതുണ്ട്: ഒന്ന് ഷാനൺ പരിധിയെ സമീപിക്കാൻ സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുക, എന്നാൽ സ്പെക്ട്രം കാര്യക്ഷമതയിലെ വർദ്ധനവ് ടെലികമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതത്തിൻ്റെ ആവശ്യകതകൾ വർദ്ധിപ്പിച്ചു, അതുവഴി ഇത് കുറയുന്നു. ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം; മറ്റൊന്ന്, ഘട്ടം പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ്, ധ്രുവീകരണ അവസ്ഥയുടെ വിവര വാഹക ശേഷി പ്രക്ഷേപണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് രണ്ടാം തലമുറയുടെ യോജിച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയ സംവിധാനമാണ്.
രണ്ടാം തലമുറയിലെ കോഹറൻ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റം ഇൻട്രാഡൈൻ കണ്ടെത്തലിനായി ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ മിക്സർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ധ്രുവീകരണ വൈവിധ്യ സ്വീകരണം സ്വീകരിക്കുന്നു, അതായത്, സ്വീകരിക്കുന്ന അവസാനത്തിൽ, സിഗ്നൽ ലൈറ്റും ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ ലൈറ്റും രണ്ട് പ്രകാശകിരണങ്ങളായി വിഘടിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ധ്രുവീകരണ അവസ്ഥകൾ ഓർത്തോഗണൽ ആണ്. പരസ്പരം. ഈ രീതിയിൽ, ധ്രുവീകരണ-ഇൻസെൻസിറ്റീവ് റിസപ്ഷൻ നേടാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, ഈ സമയത്ത്, ഫ്രീക്വൻസി ട്രാക്കിംഗ്, കാരിയർ ഫേസ് വീണ്ടെടുക്കൽ, ഇക്വലൈസേഷൻ, സിൻക്രൊണൈസേഷൻ, ധ്രുവീകരണ ട്രാക്കിംഗ്, സ്വീകരിക്കുന്ന അവസാനത്തിൽ ഡീമുൾട്ടിപ്ലെക്‌സിംഗ് എന്നിവയെല്ലാം ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് (ഡിഎസ്പി) സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു, ഇത് ഹാർഡ്‌വെയറിനെ വളരെയധികം ലളിതമാക്കുന്നു. റിസീവറിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയും മെച്ചപ്പെട്ട സിഗ്നൽ വീണ്ടെടുക്കൽ ശേഷിയും.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയുടെ വികസനം നേരിടുന്ന ചില വെല്ലുവിളികളും പരിഗണനകളും
വിവിധ സാങ്കേതിക വിദ്യകളുടെ പ്രയോഗത്തിലൂടെ, അക്കാദമിക് സർക്കിളുകളും വ്യവസായവും അടിസ്ഥാനപരമായി ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്പെക്ട്രൽ കാര്യക്ഷമതയുടെ പരിധിയിൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു. ട്രാൻസ്മിഷൻ ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് തുടരുന്നതിന്, സിസ്റ്റം ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് ബി (ലീനിയർ ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ശേഷി) അല്ലെങ്കിൽ സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം വർദ്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് മാത്രമേ ഇത് നേടാനാകൂ. നിർദ്ദിഷ്ട ചർച്ച ഇപ്രകാരമാണ്.
1. ട്രാൻസ്മിറ്റ് പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള പരിഹാരം
ഫൈബർ ക്രോസ്-സെക്ഷൻ്റെ ഫലപ്രദമായ വിസ്തീർണ്ണം ശരിയായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഉയർന്ന പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ മൂലമുണ്ടാകുന്ന നോൺ-ലീനിയർ പ്രഭാവം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, സംപ്രേഷണത്തിനായി സിംഗിൾ-മോഡ് ഫൈബറിനുപകരം കുറച്ച്-മോഡ് ഫൈബർ ഉപയോഗിക്കുന്നത് പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പരിഹാരമാണ്. കൂടാതെ, നോൺലീനിയർ ഇഫക്റ്റുകൾക്കുള്ള ഏറ്റവും സാധാരണമായ പരിഹാരം ഡിജിറ്റൽ ബാക്ക്പ്രൊപഗേഷൻ (ഡിബിപി) അൽഗോരിതം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ്, എന്നാൽ അൽഗോരിതം പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ സങ്കീർണ്ണത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഇടയാക്കും. അടുത്തിടെ, നോൺ ലീനിയർ കോമ്പൻസേഷനിൽ മെഷീൻ ലേണിംഗ് ടെക്നോളജിയുടെ ഗവേഷണം ഒരു നല്ല ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രോസ്പെക്റ്റ് കാണിക്കുന്നു, ഇത് അൽഗോരിതത്തിൻ്റെ സങ്കീർണ്ണതയെ വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു, അതിനാൽ ഭാവിയിൽ മെഷീൻ ലേണിംഗ് വഴി DBP സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ രൂപകൽപ്പനയെ സഹായിക്കാനാകും.
2. ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിൻ്റെ ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുക
ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് EDFA യുടെ ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയുടെ പരിമിതിയെ മറികടക്കും. സി-ബാൻഡ്, എൽ-ബാൻഡ് എന്നിവയ്ക്ക് പുറമേ, എസ്-ബാൻഡും ആപ്ലിക്കേഷൻ ശ്രേണിയിൽ ഉൾപ്പെടുത്താം, കൂടാതെ SOA അല്ലെങ്കിൽ രാമൻ ആംപ്ലിഫയർ ആംപ്ലിഫിക്കേഷനായി ഉപയോഗിക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, നിലവിലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറിന് എസ്-ബാൻഡ് ഒഴികെയുള്ള ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡുകളിൽ വലിയ നഷ്ടമുണ്ട്, കൂടാതെ ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഒരു പുതിയ തരം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. എന്നാൽ ബാക്കിയുള്ള ബാൻഡുകൾക്ക്, വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയും ഒരു വെല്ലുവിളിയാണ്.
3. കുറഞ്ഞ ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഗവേഷണം
ലോ ട്രാൻസ്മിഷൻ ലോസ് ഫൈബറിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം ഈ മേഖലയിലെ ഏറ്റവും നിർണായകമായ പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണ്. ഹോളോ കോർ ഫൈബർ (HCF) കുറഞ്ഞ ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടത്തിന് സാധ്യതയുണ്ട്, ഇത് ഫൈബർ ട്രാൻസ്മിഷൻ്റെ സമയ കാലതാമസം കുറയ്ക്കുകയും ഫൈബറിൻ്റെ രേഖീയമല്ലാത്ത പ്രശ്‌നത്തെ ഒരു പരിധി വരെ ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യും.
4. ബഹിരാകാശ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് അനുബന്ധ സാങ്കേതികവിദ്യകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം
സ്പേസ് ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലെക്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരൊറ്റ ഫൈബറിൻ്റെ ശേഷി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഫലപ്രദമായ പരിഹാരമാണ്. പ്രത്യേകമായി, മൾട്ടി-കോർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ സംപ്രേഷണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒരു ഫൈബറിൻ്റെ ശേഷി ഇരട്ടിയാകുന്നു. ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ ഉണ്ടോ എന്നതാണ് ഇക്കാര്യത്തിൽ പ്രധാന പ്രശ്നം. , അല്ലെങ്കിൽ അത് ഒന്നിലധികം സിംഗിൾ-കോർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾക്ക് തുല്യമായിരിക്കും; ലീനിയർ പോലറൈസേഷൻ മോഡ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള മോഡ് ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച്, ഘട്ടം സിംഗുലാരിറ്റിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒഎഎം ബീം, ധ്രുവീകരണ സിംഗുലാരിറ്റിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിലിണ്ടർ വെക്റ്റർ ബീം, അത്തരം സാങ്കേതികവിദ്യ ബീം മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് ഒരു പുതിയ സ്വാതന്ത്ര്യം നൽകുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ശേഷി മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ ഇതിന് വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകളുണ്ട്, എന്നാൽ അനുബന്ധ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണവും ഒരു വെല്ലുവിളിയാണ്. കൂടാതെ, ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡ് ഗ്രൂപ്പ് കാലതാമസവും മൾട്ടിപ്പിൾ-ഇൻപുട്ട് മൾട്ടിപ്പിൾ-ഔട്ട്പുട്ട് ഡിജിറ്റൽ ഇക്വലൈസേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയും മൂലമുണ്ടാകുന്ന സിസ്റ്റം സങ്കീർണ്ണത എങ്ങനെ സന്തുലിതമാക്കാം എന്നതും ശ്രദ്ധ അർഹിക്കുന്നു.
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയുടെ വികസനത്തിനുള്ള സാധ്യതകൾ
ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രാരംഭ ലോ-സ്പീഡ് ട്രാൻസ്മിഷനിൽ നിന്ന് നിലവിലെ അതിവേഗ ട്രാൻസ്മിഷനിലേക്ക് വികസിച്ചു, കൂടാതെ ഇൻഫർമേഷൻ സൊസൈറ്റിയെ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന നട്ടെല്ല് സാങ്കേതികവിദ്യകളിലൊന്നായി മാറുകയും ഒരു വലിയ അച്ചടക്കവും സാമൂഹിക മേഖലയും രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു. ഭാവിയിൽ, വിവര കൈമാറ്റത്തിനായുള്ള സമൂഹത്തിൻ്റെ ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളും നെറ്റ്‌വർക്ക് സാങ്കേതികവിദ്യകളും അത്യധികം ശേഷി, ബുദ്ധി, സംയോജനം എന്നിവയിലേക്ക് വികസിക്കും. ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതോടൊപ്പം, ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ജനങ്ങളുടെ ഉപജീവനമാർഗം സേവിക്കുകയും രാജ്യത്തെ വിവരങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യും. സമൂഹം ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഭൂകമ്പം, വെള്ളപ്പൊക്കം, സുനാമി തുടങ്ങിയ പ്രാദേശിക സുരക്ഷാ മുന്നറിയിപ്പുകൾ പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിരവധി പ്രകൃതി ദുരന്ത സംഘടനകളുമായി CeiTa സഹകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇത് CeiTa-യുടെ ONU-ലേക്ക് കണക്‌റ്റ് ചെയ്‌താൽ മാത്രം മതി. പ്രകൃതിക്ഷോഭം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ ഭൂകമ്പ സ്റ്റേഷൻ മുൻകൂട്ടി മുന്നറിയിപ്പ് നൽകും. ONU അലേർട്ടുകൾക്ക് കീഴിലുള്ള ടെർമിനൽ സമന്വയിപ്പിക്കും.
(1) ഇൻ്റലിജൻ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്ക്
വയർലെസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇൻ്റലിജൻ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കിൻ്റെ ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റവും ശൃംഖലയും നെറ്റ്‌വർക്ക് കോൺഫിഗറേഷൻ, നെറ്റ്‌വർക്ക് മെയിൻ്റനൻസ്, ഫോൾട്ട് ഡയഗ്നോസിസ് എന്നിവയുടെ കാര്യത്തിൽ ഇപ്പോഴും പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിലാണ്, കൂടാതെ ഇൻ്റലിജൻസിൻ്റെ അളവ് അപര്യാപ്തമാണ്. ഒരൊറ്റ നാരിൻ്റെ വലിയ ശേഷി കാരണം, ഏതെങ്കിലും ഫൈബർ തകരാർ സംഭവിക്കുന്നത് സമ്പദ്‌വ്യവസ്ഥയിലും സമൂഹത്തിലും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തും. അതിനാൽ, ഭാവിയിലെ ഇൻ്റലിജൻ്റ് നെറ്റ്‌വർക്കുകളുടെ വികസനത്തിന് നെറ്റ്‌വർക്ക് പാരാമീറ്ററുകളുടെ നിരീക്ഷണം വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഭാവിയിൽ ഈ വശം ശ്രദ്ധിക്കേണ്ട ഗവേഷണ ദിശകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: ലളിതവൽക്കരിച്ച കോഹറൻ്റ് ടെക്നോളജിയും മെഷീൻ ലേണിംഗും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സിസ്റ്റം പാരാമീറ്റർ മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റം, കോഹറൻ്റ് സിഗ്നൽ വിശകലനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫിസിക്കൽ ക്വാണ്ടിറ്റി മോണിറ്ററിംഗ് ടെക്നോളജി, ഫേസ് സെൻസിറ്റീവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ടൈം-ഡൊമെയ്ൻ പ്രതിഫലനം.
(2) സംയോജിത സാങ്കേതികവിദ്യയും സംവിധാനവും
ചെലവ് കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ് ഉപകരണ സംയോജനത്തിൻ്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ടെക്നോളജിയിൽ, തുടർച്ചയായ സിഗ്നൽ പുനരുജ്ജീവനത്തിലൂടെ സിഗ്നലുകളുടെ ഹ്രസ്വ-ദൂര ഹൈ-സ്പീഡ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സാക്ഷാത്കരിക്കാനാകും. എന്നിരുന്നാലും, ഘട്ടം, ധ്രുവീകരണ അവസ്ഥ വീണ്ടെടുക്കൽ എന്നിവയുടെ പ്രശ്നങ്ങൾ കാരണം, യോജിച്ച സംവിധാനങ്ങളുടെ സംയോജനം ഇപ്പോഴും താരതമ്യേന ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. കൂടാതെ, ഒരു വലിയ തോതിലുള്ള സംയോജിത ഒപ്റ്റിക്കൽ-ഇലക്ട്രിക്കൽ-ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം യാഥാർത്ഥ്യമാക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, സിസ്റ്റം ശേഷിയും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടും. എന്നിരുന്നാലും, കുറഞ്ഞ സാങ്കേതിക കാര്യക്ഷമത, ഉയർന്ന സങ്കീർണ്ണത, സംയോജനത്തിലെ ബുദ്ധിമുട്ട് തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങൾ കാരണം, ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ 2R (റീ-ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ, റീ-ഷേപ്പിംഗ്), 3R (റീ-ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ) പോലെയുള്ള ഓൾ-ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ വ്യാപകമായി പ്രചരിപ്പിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ്. , റീ-ടൈമിംഗ്, റീ-ഷെപ്പിംഗ്) ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസ് മേഖലയിൽ. പ്രോസസ്സിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ. അതിനാൽ, സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും സംവിധാനങ്ങളുടെയും കാര്യത്തിൽ, ഭാവി ഗവേഷണ ദിശകൾ ഇപ്രകാരമാണ്: ബഹിരാകാശ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള നിലവിലുള്ള ഗവേഷണം താരതമ്യേന സമ്പന്നമാണെങ്കിലും, ബഹിരാകാശ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ അക്കാദമിയിലും വ്യവസായത്തിലും ഇതുവരെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ നേടിയിട്ടില്ല. കൂടുതൽ ശക്തിപ്പെടുത്തലും ആവശ്യമാണ്. സംയോജിത ലേസറുകളും മോഡുലേറ്ററുകളും, ദ്വിമാന സംയോജിത റിസീവറുകൾ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ-കാര്യക്ഷമതയുള്ള സംയോജിത ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾ മുതലായവ പോലുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ; പുതിയ തരം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾ സിസ്റ്റം ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് ഗണ്യമായി വികസിപ്പിച്ചേക്കാം, എന്നാൽ അവയുടെ സമഗ്രമായ പ്രകടനവും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയകളും നിലവിലുള്ള സിംഗിൾ ഓഫ് മോഡ് ഫൈബറിൽ എത്താൻ കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ കൂടുതൽ ഗവേഷണം ആവശ്യമാണ്; ആശയവിനിമയ ലിങ്കിലെ പുതിയ ഫൈബർ ഉപയോഗിച്ച് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന വിവിധ ഉപകരണങ്ങൾ പഠിക്കുക.
(3) ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങൾ
ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങളിൽ, സിലിക്കൺ ഫോട്ടോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ ഗവേഷണവും വികസനവും പ്രാരംഭ ഫലങ്ങൾ കൈവരിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, നിലവിൽ, ആഭ്യന്തര സംബന്ധിയായ ഗവേഷണം പ്രധാനമായും നിഷ്ക്രിയ ഉപകരണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ സജീവ ഉപകരണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം താരതമ്യേന ദുർബലമാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഉപകരണങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഭാവി ഗവേഷണ ദിശകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു: സജീവ ഉപകരണങ്ങളുടെയും സിലിക്കൺ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെയും സംയോജന ഗവേഷണം; III-V മെറ്റീരിയലുകളുടെയും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെയും സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം പോലുള്ള സിലിക്കൺ ഇതര ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം; പുതിയ ഉപകരണ ഗവേഷണത്തിൻ്റെയും വികസനത്തിൻ്റെയും കൂടുതൽ വികസനം. ഉയർന്ന വേഗതയുടെയും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിൻ്റെയും ഗുണങ്ങളുള്ള സംയോജിത ലിഥിയം നിയോബേറ്റ് ഒപ്റ്റിക്കൽ വേവ്ഗൈഡ് പോലുള്ള ഫോളോ അപ്പ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഓഗസ്റ്റ്-03-2023
